Inspenet, 14 de septiembre 2023.
Uno de los avances más significativos se ha producido en la producción de energía, específicamente a partir de una fuente limpia y sostenible: la generación de electricidad mediante bacterias.
Un equipo de investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, ubicada en Suiza, ha logrado mejorar la capacidad de la bacteria Escherichia coli para generar electricidad. Este enfoque innovador no solo ofrece una solución respetuosa con el medio ambiente para el tratamiento de desechos orgánicos, sino que también supera a las tecnologías líderes en el campo.
“Modificamos la E. coli, el microbio más estudiado, para generar electricidad”, señala la líder del estudio, Ardemis Boghossian. “Aunque existen microbios exóticos que producen electricidad de forma natural, solo pueden hacerlo en presencia de sustancias químicas específicas. Esta puede crecer en una amplia gama de fuentes, lo que nos permitió producir electricidad en diferentes entornos, incluso desde aguas residuales.”
Una bacteria potente para la generación de electricidad
La mencionada bacteria se ha utilizado para generar electricidad mediante un proceso denominado transferencia de electrones extracelulares (EET). El equipo dirigido por Boghossian le realizó modificaciones para mejorar su capacidad de EET, transformándola en microorganismos altamente eficaces en la producción de energía eléctrica. A diferencia de los enfoques previos que dependían de productos químicos específicos para generar electricidad, la E. coli modificada mediante ingeniería genética puede generar energía mientras metaboliza diversos sustratos orgánicos.
Un aspecto innovador fundamental de este estudio radica en la creación de una vía de EET completa dentro de la E. coli, un logro que no se había alcanzado previamente. Al incorporar elementos de Shewanella oneidensis MR-1 (una bacteria reconocida por su capacidad para generar electricidad) los investigadores lograron construir con éxito una vía optimizada que abarca tanto las membranas internas como externas de la célula.
Es relevante subrayar que la E. coli modificada demostró un desempeño sobresaliente en diferentes condiciones, incluso cuando se utilizó agua residual procedente de una fábrica de cerveza. Mientras que otras bacterias eléctricas poco comunes enfrentaban dificultades, esta prosperaba, lo que destaca su capacidad para ser eficaz en el tratamiento de desechos y la generación de energía a una escala considerable
“En lugar de poner energía en el sistema para procesar desechos orgánicos, estamos produciendo electricidad mientras procesamos desechos orgánicos al mismo tiempo, matando dos pájaros de un tiro”, dijo Boghossian. “Incluso probamos nuestra tecnología directamente en aguas residuales que recolectamos de Les Brasseurs, una cervecería local en Lausana. Los microbios eléctricos ni siquiera pudieron sobrevivir, mientras que nuestras bacterias eléctricas diseñadas mediante bioingeniería pudieron florecer exponencialmente alimentándose de estos desechos.”
Las consecuencias de esta investigación trascienden el ámbito del tratamiento de desechos. Dado su potencial para generar electricidad a partir de diversas fuentes, este organismo modificado puede aplicarse en una variedad de campos, que incluyen pilas de combustible microbianas, electrosíntesis y detección biológica, entre otras aplicaciones. Además, su capacidad para adaptarse genéticamente a entornos y materias primas específicas la convierte en una herramienta versátil para el avance de tecnologías sostenibles.
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